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2-羟基吡啶

  • WinID:03UQ
  • 中文名称:2-羟基吡啶
  • 英文名称:2-Hydroxypyridine
  • 别名名称:2-吡啶酚 2-吡啶酮
  • 更多别名:2-Pyridinol 2-Pyridone
  • 分 子 式:C5H5NO
  • 分 子 量:95.10

编号系统

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CAS号:142-08-5

MDL号:MFCD00006268

EINECS号:205-520-3

RTECS号:UV1144050

BRN号:105786

PubChem号:

物性数据

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1.性状:白色或棕色晶体状粉末

2.密度(g/mL,25/4℃):1.391

3.闪点(℃):210

4.熔点(℃):104-109

5.沸点(ºC):280-281

6.相对密度:1.39

7.蒸气压(kPa,25ºC): 0.0003

8.燃烧热(KJ/mol):-2516

9.溶解性:溶于H2O、EtOH、CHCl3,部分溶于Et2O、C6H6,几乎不溶于轻石油、己烷。

毒理学数据

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1、急性毒性:小鼠腹腔LD50:410 mg/kg;小鼠静脉LD50:750 mg/kg。

生态学数据

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其它有害作用:该物质对环境可能有危害,对水体应给予特别注意。

分子结构数据

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1、  摩尔折射率:26.22

2、  摩尔体积(cm3/mol):81.0

3、  等张比容(90.2K):216.4

4、  表面张力(dyne/cm):50.7

5、  极化率(10-24cm3):10.39

计算化学数据

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1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:1

3.氢键受体数量:1

4.可旋转化学键数量:0

5.互变异构体数量:2

6.拓扑分子极性表面积29.1

7.重原子数量:7

8.表面电荷:0

9.复杂度:135

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

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贮存方法

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冷冻保存,在惰性气体下更好。

合成方法

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在181~185 oC/24 mmHg下回流除去有色杂质,然后可以在EtOH、CHCl3/乙醚、C6H6、C6H6/己烷或CCl4中重结晶;经过连续的重结晶或者升华,或者两者联用可以得到纯品。

用途

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2-吡啶酮是一种两可亲核试剂[1],能作为双烯发生[4+2]环加成[2],在肽合成中常用来形成活泼酯[3]。2-吡啶酮是经典的亚胺醇和酰胺互变异构的底物 (式1)[4]

在极性溶剂中,该化合物更容易以吡啶酮的形式存在;当溶剂极性减小时,则会出现羟基吡啶与吡啶酮之间的平衡。而在气相中,则主要以羟基吡啶的形式存在。所以,亲核取代反应往往会产生混合物。在简单烷基化反应中,如果共轭碱2-吡啶酮作为亲核试剂,会生成N-烷基化产物。例如在碳酸钾存在下,向3-氯-5,5-二甲基-2-环己酮加入2-吡啶酮,得到共轭加成-消除产物 (式2)[5]

Pt或者Pd催化下,可以进行立体选择性地N-烷基化。溶剂和抗衡离子的作用影响反应:极性溶剂下易发生N-烷基化;而2-吡啶酮的Ag盐存在时,则易发生O-烷基化[2]。三乙胺存在下,用三甲基硅基三氟甲磺酸盐作为亲电试剂,会得到硅醚。同样地,2-吡啶酮与氯二甲基膦反应得到单一产物二甲基膦。2-吡啶酮与重氮甲烷的甲基化反应是动力学控制的,得到的N-甲基产物和O-甲基产物的比例是60:40;但与强亲电试剂反应则得到唯一的O-甲基化产物。此外,底物的结构也将影响烷基化的区域选择性 (式3)[6]

2-吡啶酮在低温下乙酰化往往得到混合物;而温度逐渐恢复至室温,N-乙酰化产物会逐渐转化为在热力学上更加稳定的O-乙酰化异构体 (式4)[7]。2-吡啶酮的苯甲酰化和三氟甲基磺酰化只发生在氧上。

2-吡啶酮的[4+2]环加成通常很难发生[3]。因为2-吡啶酮更易于与亲双烯体发生共轭加成,但是 N-烷基衍生物,尤其是N-甲基和N­-烯基衍生物,与反应活性高的亲双烯体丁炔二酸二甲酯、顺丁烯二酸酐或苯炔等在高温或高压下反应,生成异奎宁加成物 (式5)[8]。在加热条件下,这些加合物能够脱除异氰酸酯得到芳构化产物。相关的 N-苯磺酰基-3-(对磺酰基苄基)-2-吡啶酮能与亲双烯体烯丙基醚发生缺电子的Diels-Alder反应。这些成环反应在高压条件下更容易进行。

虽然N-(ω-烯基)-2-吡啶酮的分子内[4+2]环加成很难发生,但是一些光敏感分子内的[2+2]的环加成则是合成立体化学确定的三环内酯的一个好方法。一个例子是DMAD与亚甲胺叶立德发生专一的1,3-偶极环加成得到吲哚类化合物[9]

2-吡啶酮可以用于固相多肽合成中“活性酯”的制备[3]。如果肽的合成在二氯甲烷中进行,则这些酯要比相应的对硝基苯酯更活泼。在制备氨基酸的2,2,2-三氯乙酯的反应中,2-吡啶酯作为中间体参与了反应 (式6)[10]

2-吡啶酮还可以作为金属化合物的配体参与反应[11]

安全信息

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危险品标志: 刺激

安全标识:S26 S36

危险标识:R36/37/38

表征图谱

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  1. 2-羟基吡啶红外图谱(IR1)
    2-羟基吡啶红外图谱(IR1)
  2. 2-羟基吡啶红外图谱(IR2)
    2-羟基吡啶红外图谱(IR2)
  3. 2-羟基吡啶质谱(MS)
    2-羟基吡啶质谱(MS)
  4. 2-羟基吡啶核磁图(13CNMR)
    2-羟基吡啶核磁图(<sup>13</sup>CNMR)
  5. 2-羟基吡啶核磁图(1HNMR)
    2-羟基吡啶核磁图(<sup>1</sup>HNMR)